Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp ……… vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT ATSH An toàn sinh học BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường BVMT Bảo vệ môi trường
Trang 1TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
- -
LÊ THU HƯỜNG
ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ðỘNG CHĂN NUÔI LỢN ðẾN MÔI TRƯỜNG TẠI
Xà NAM ANH, HUYỆN NAM ðÀN, TỈNH NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
HÀ NỘI - 2013
Trang 2TRƯỜNG ðẠI HỌC NÔNG NGHIỆP HÀ NỘI
- -
LÊ THU HƯỜNG
ðÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA HOẠT ðỘNG CHĂN NUÔI LỢN ðẾN MÔI TRƯỜNG TẠI
Xà NAM ANH, HUYỆN NAM ðÀN, TỈNH NGHỆ AN
LUẬN VĂN THẠC SĨ NÔNG NGHIỆP
Chuyên ngành : Khoa học Môi trường
Người hướng dẫn khoa học: TS NGUYỄN THANH LÂM
HÀ NỘI - 2013
Trang 3Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
i
LỜI CAM ðOAN
Tôi xin cam ñoan những số liệu và kết quả trong Luận văn tốt nghiệp này là hoàn toàn trung thực, khách quan và chưa công bố trong bất kì một công trình nghiên cứu nào khác Mọi sự giúp ñỡ và các thông tin trích dẫn ñã ñược nêu rõ nguồn gốc
Học viên
Lê Thu Hường
Trang 4Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
tài: Ộ đánh giá ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn ựến môi trường tại xã
Nam Anh, huyện Nam đàn, tỉnh Nghệ AnỢ
Trong thời gian thực hiện ựề tài, ngoài sự nỗ lực của bản thân, tôi ựã nhận ựược rất nhiều sự giúp ựỡ, hướng dẫn tận tình của các thầy giáo, cô giáo, các tổ chức, cá nhân trong và ngoài trường
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới thầy giáo TS Nguyễn Thanh Lâm ựã
ựịnh hướng, khuyến khắch, chỉ dẫn và giúp ựỡ tôi trong suốt quá trình thực hiện nghiên cứu ựề tài
Tôi xin chân thành cảm ơn những ựộng viên và những ý kiến chuyên môn của các thầy giáo, cô giáo trong Khoa Tài nguyên & Môi trường, Bộ môn Quản lý môi trường ựã giúp tôi nâng cao chất lượng khóa luận
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn tới các cán bộ, nhân dân xã Nam Anh - nơi tôi ựến thực tập
Do bản thân còn những hạn chế nhất ựịnh về mặt chuyên môn và thực tế, thời gian hoàn thành ựề tài không nhiều nên sẽ không tránh ựược những thiếu sót Kắnh mong ựược sự góp ý của các thầy cô giáo và các bạn ựể khoá luận hoàn thiện hơn
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày 06 tháng 05 năm 2013
Lê Thu Hường
Trang 5Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
iii MỤC LỤC LỜI CAM ðOAN 0
LỜI CẢM ƠN ii
MỤC LỤC iii
DANH MỤC BẢNG v
DANH MỤC HÌNH vi
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vii
Phần 1 - MỞ ðẦU 1
1.1 Tính cấp thiết của ñề tài 1
1.2 Mục ñích và yêu cầu 2
1.2.1 Mục ñích 2
1.2.2 Yêu cầu 2
1.3 Ý nghĩa khoa học 2
Phần 2 – TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU 3
2.1 Tình hình chăn nuôi thế giới 3
2.1.1 Hiện trạng chăn nuôi lợn trên thế giới 3
2.1.2 Ảnh hưởng của chăn nuôi ñến môi trường ở trên thế giới 4
2.1.3 Quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên thế giới 6
2.2 Tình hình chăn nuôi Việt Nam 7
2.2.1 Hiện trạng chăn nuôi lợn ở Việt Nam 7
2.2.2 Ảnh hưởng chăn nuôi lợn ñến môi trường ở Việt Nam 10
2.2.3 Quản lý chất thải chăn nuôi lợn ở Việt Nam 14
2.3 Tổng quan các nghiên cứu môi trường trong chăn nuôi 24
Phần 3 – NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 28
3.1 ðịa ñiểm, thời gian và ñối tượng nghiên cứu 28
3.2 Nội dung nghiên cứu: 28
3.3 Phương pháp nghiên cứu 28
3.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp: 28
3.3.2 Phương pháp ñiều tra phỏng vấn 28
3.3.3 Phương pháp chuyên gia 29
Trang 6Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
iv 3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu: 29
Phần 4 Ờ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 31
4.1 điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Nam Anh 31
4.1.1 điều kiện tự nhiên 31
4.1.2 điều kiện kinh tế - xã hội xã Nam Anh 31
4.2 Hiện trạng chăn nuôi lợn ở các hộ nghiên cứu xã Nam Anh 36
4.2.1 Các mô hình chăn nuôi lợn ở các gia ựình 36
4.2.2 Quy mô và cơ cấu ựàn lợn ở các hộ ựiều tra 36
4.2.3 Quy trình chăn nuôi lợn ở các hộ ựiều tra 38
4.2.4 Quản lý chất thải chăn nuôi lợn ở các hộ gia ựình 43
4.3 đánh giá ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn ựến môi trường 48
4.3.1 Ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn tới môi trường ựất 48
4.3.2 Ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn tới môi trường không khắ 49
4.3.3 Ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn tới môi trường nước 51
4.3.4 Ước tắnh tổng lượng chất thải và khắ thải chăn nuôi lợn ảnh hưởng tới môi trường 54
4.4 đề xuất giải pháp chăn nuôi bảo vệ môi trường 58
4.4.1 Cơ sở của các ựề xuất 58
4.4.2 Các giải pháp chăn nuôi phải gắn với bảo vệ môi trường sinh thái và bền vững 58
Phần 5 Ờ KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 64
5.1 Kết luận 64
5.2 Kiến nghị 65
TÀI LIỆU THAM KHẢO 66 PHỤ LỤC
Trang 7Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Các nước có số lượng lợn nhiều nhất thế giới năm 2010 3
Bảng 2.2: Số lượng gia súc gia cầm và sản lượng sản phẩm chăn nuôi năm 2009 7
Bảng 2.3: Mức ựộ biến ựộng ngành chăn nuôi toàn tỉnh Nghệ An qua các năm 8
Bảng 2.4: Diễn biến ngành chăn nuôi huyện Nam đàn 9
Bảng 2.5: Ảnh hưởng của NH3 lên người và gia súc 13
Bảng 2.6: Ảnh hưởng của H2S lên người và gia súc 14
Bảng 2.7: Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp keo tụ ựiện hóa 18 Bảng 2.8: Ngưỡng phát hiện mùi của một số khắ thải chăn nuôi 20
Bảng 2.9: Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn của hầm Biogas ở Thừa Thiên Huế 27
Bảng 4.1: Tình hình chăn nuôi lợn của xã tắnh ựến 01/04/2012 34
Bảng 4.2: Tình hình cơ bản của các hộ ựiều tra 35
Bảng 4.3: Số lợn bình quân chăn nuôi thường xuyên trong chuồng của các hộ 37
Bảng 4.4: Vị trắ ựặt chuồng nuôi lợn tại các hộ gia ựình 38
Bảng 4.5: Thành phần dinh dưỡng trong thức ăn của lợn 40
Bảng 4.6: Tỷ lệ nguyên liệu thức ăn cho lợn từ 5 Ờ 100kg 41
Bảng 4.7: Tỷ lệ nguyên liệu thức ăn cho lợn nái mang thai, nuôi con 41
Bảng 4.8: Trọng lượng và lượng thức ăn cho lợn ăn hàng ngày của các hộ 42
Bảng 4.9: Nhu cầu nước uống hàng ngày của lợn nuôi 43
Bảng 4.10: Hình thức thu gom phân, nước thải 44
Bảng 4.11: Nơi thải nước rửa chuồng trại 47
Bảng 4.12: Thực trạng sử dụng phân lợn của các hộ ựiều tra 47
Bảng 4.13: Bảng kết quả phân tắch các mẫu nước thải chăn nuôi 52
Bảng 4.14: Tổng lượng phân lợn phát thải trong một ngày ựêm 55
Bảng 4.15: Tổng lượng phát thải khắ nhà kắnh từ các hộ ựiều tra 56
Trang 8Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
Trang 9Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
vii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
ATSH An toàn sinh học
BTNMT Bộ Tài nguyên Môi trường
BVMT Bảo vệ môi trường
CER Chứng chỉ giảm phát thải
FAO Tổ chức Nông lương Thế giới
SIF Hệ số phát thải
IPCC Ủy ban Liên chính phủ về Thay ñổi khí hậu
IUCN Liên minh Bảo tồn Thiên nhiên Quốc tế
KNK Khí nhà kính
NN&PTNN Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn
QCVN Quy chuẩn Việt Nam
QT & KTMT Quan trắc và Kỹ thuật Môi trường
TCN Tiêu chuẩn ngành
TCVN Tiêu chuẩn Việt Nam
UASB Công trình xử lý sinh học kỵ khí ngược dòng
UBND Ủy ban Nhân dân
VSV Vi sinh vật
WMO & UNEP Tổ chức Khí tượng Thế giới và Chương trình Môi trường Liên Hợp Quốc WWF Quỹ Quốc tế Bảo vệ Thiên nhiên
Trang 10Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
1
Phần 1 - MỞ đẦU
1.1 Tắnh cấp thiết của ựề tài
Chăn nuôi lợn ựược coi là một ngành quan trọng ựối với sự phát triển của ngành chăn nuôi Việt Nam, nó sản xuất ra trên 70% tổng sản lượng thịt mỗi năm Hầu hết các hộ chăn nuôi lợn với quy mô nhỏ lẻ nhằm mục ựắch tăng thu nhập, cung cấp thêm phân bón, làm thức ăn cho cá, tận dụng lao ựộng và những phế phẩm của trồng trọt hay những ngành khác Hiện nay, đảng và Nhà nước ta ựã có nhiều chắnh sách nhằm tạo ựiều kiện ựể phát triển ngành chăn nuôi lợn
Xã Nam Anh, huyện Nam đàn, tỉnh Nghệ An là vùng ựất có nhiều tiềm năng cho chăn nuôi, ựặc biệt là chăn nuôi trâu, bò, lợn và gia cầm Tuy nhiên, chăn nuôi trâu, bò rất khó bề nhân rộng ựòi hỏi vốn nhiều, ựồng thời khả năng quay vòng vốn lại chậm Chăn nuôi gia cầm tuy tận dụng ựược diện tắch vườn nhà nhưng hiện nay thường hay xảy ra dịch cúm gà, gây rủi ro lớn cho người chăn nuôi, cho nên lợn là
vật nuôi có tiềm năng phát triển nhất ở xã
Tuy nhiên, Nam Anh lại là một xã chăn nuôi lợn nhỏ lẻ, chăn nuôi theo quy
mô trang trại, gia trại chưa phát triển, công tác vệ sinh chuồng trại, xử lý gia súc chết thực hiện chưa ựầy ựủ và ựúng kỹ thuật, ô nhiễm mùi hôi thối, ruồi muỗi phát triển mạnh, gây nên dịch bệnh cho người và ựộng vật Các chất thải chăn nuôi thải
ra môi trường xung quanh một cách bừa bãi gây ô nhiễm môi trường, các hộ chăn nuôi chưa có các biện pháp thu gom, xử lý mặc dù trong thời gian gần ựây xã ựã có
nhiều chắnh sách phát triển
Ở nước ta chưa có một nghiên cứu ựầy ựủ nào về quản lý, xử lý chất thải chăn nuôi ảnh hưởng ựến biến ựổi khắ hậu Việc tìm giải pháp phù hợp ựể xử lý chất thải sau chăn nuôi lợn trước khi xả ra môi trường là hết sức cần thiết nhằm phòng chống dịch bệnh gia súc, giảm thiểu ô nhiễm môi trường và làm giảm sự gia tăng
nồng ựộ khắ nhà kắnh Xuất phát từ thực tế trên, tôi ựề xuất thực hiện ựề tài: Ộđánh
giá ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn ựến môi trường tại xã Nam Anh, huyện Nam đàn, tỉnh Nghệ AnỢ
Trang 11Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
Trang 12Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
3
Phần 2 – TỔNG QUAN VẤN ðỀ NGHIÊN CỨU
2.1 Tình hình chăn nuôi thế giới
2.1.1 Hiện trạng chăn nuôi lợn trên thế giới
Theo số liệu thống kê của Tổ chức Nông lương thế giới - FAO (2010) số lượng lợn của một số nước trên thế giới ñược trình bày tại bảng 2.1:
Bảng 2.1: Các nước có số lượng lợn nhiều nhất thế giới năm 2010
ðơn vị tính: con
1 Trung Quốc Con 451.177.581
2 Hoa Kỳ Con 67.148.000
3 Brazil Con 37.000.000
4 Việt Nam Con 27.627.700
5 CHLB ðức Con 26.886.500
6 Tây Ban Nha Con 26.289.600
7 Liên Bang Nga Con 16.161.860
8 Mexico Con 16.100.000
9 Pháp Con 14.810.000
10 Ba Lan Con 14.278.647
(Nguồn: FAO, 2010)
Tổng sản lượng thịt thế giới năm 2013 dự báo ñạt 251,22 triệu tấn, tăng 0,7%
so với 249,45 triệu tấn năm 2012 Trong ñó, tổng sản lượng thịt bò bê thế giới dự báo ñạt 57,53 triệu tấn, tăng 0,6% so với 57,17 triệu tấn năm 2012; tổng sản lượng thịt lợn thế giới dự báo ñạt 104,71 triệu tấn, tăng 0,3% so với 104,36 triệu tấn năm 2012; và tổng sản lượng thịt gà giò và gà tây sẽ ñạt 88,98 triệu tấn, tăng 1,2% so với
87,92 triệu tấn năm 2012 (Mathews, 2006)
Tổng mức tiêu dùng thịt năm 2013 dự báo ñạt 247,22 triệu tấn, tăng 0,7% so với 245,47 triệu tấn năm 2012 Trong ñó, tổng mức tiêu dùng thịt bò bê dự báo ñạt 55,57 triệu tấn, tăng 0,1% so với 55,51 triệu tấn năm 2012; tổng mức tiêu dùng thịt lợn dự báo ñạt 104,25 triệu tấn, tăng 0,4% so với 103,79 triệu tấn năm 2012; và
Trang 13Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
4
tổng mức tiêu dùng thịt gà giò và gà tây dự báo ñạt 87,41 triệu tấn, tăng 1,4% so với
86,17 triệu tấn năm 2012 (Mathews, 2006)
Tổng xuất khẩu thịt trên thế giới năm 2013 dự báo ñạt 26,99 triệu tấn, tăng 3,5% so với 26,09 triệu tấn ñạt trong năm 2012 Trong ñó, tổng xuất khẩu thịt bò bê
dự báo ñạt 8,96 triệu tấn, tăng 7,6% so với 8,32 triệu tấn trong năm 2012; tổng xuất khẩu thịt lợn sẽ ñạt 7,34 triệu tấn, tăng 1,4% so với 7,24 triệu tấn trong năm 2012;
và tổng xuất khẩu thịt gà giò và gà tây dự báo ñạt 10,70 triệu tấn, tăng 1,6% so với
10,53 triệu tấn trong năm 2012 (Mathews, 2006)
2.1.2 Ảnh hưởng của chăn nuôi ñến môi trường ở trên thế giới
Theo Tổ chức Nông lương Liên Hiệp Quốc (FAO) ngành chăn nuôi ñã và ñang gây ra những vấn ñề môi trường nghiêm trọng như: thoái hoá ñất, biến ñổi khí hậu và ô nhiễm không khí, thiếu nước và ô nhiễm nước, mất ña dạng sinh học
(Mathews, 2006)
Tổng diện tích dành cho ngành chăn nuôi chiếm 70% diện tích ñất nông nghiệp, tương ñương 30% diện tích bề mặt Trái ñất Mở rộng diện tích dành cho chăn nuôi là một trong những nguyên nhân chính làm mất rừng Tình trạng này xảy
ra rất phổ biến trên toàn thế giới nhưng ñặc biệt nghiêm trọng ở khu vực Nam Mỹ
(Mathews, 2006)
Rừng Amazon – khu rừng nhiệt ñới lớn nhất thế giới ñang bị tàn phá với tốc
ñộ khủng khiếp ñể chuyển ñổi thành ñồng cỏ chăn nuôi và ñất trồng thức ăn gia súc Mất rừng làm cho ñất bị xói mòn vào mùa mưa và khô hạn vào mùa khô Khoảng 20% diện tích ñất ñồng cỏ và ñất rừng, trong ñó khoảng 73% diện tích ñất
rừng nằm trong vùng khô hạn ñã bị thoái hoá do các tác ñộng của ngành chăn nuôi
(Mathews, 2006)
Biến ñổi khí hậu với các hiện tượng như tăng nhiệt ñộ, tăng mực nước biển, tan băng, thay ñổi các dòng hải lưu và các hiện tượng thời tiết cực ñoan…ñang từng ngày ñe doạ sự tồn vong của loài người Trong ñó, ngành chăn nuôi phải chịu trách nhiệm về 18% trong tổng lượng phát thải khí nhà kính của toàn cầu, cao hơn cả
ngành giao thông vận tải (Mathews, 2006)
Trang 14Trường ðại học Nơng nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nơng nghiệp
………
5
Lượng phát thải CO2 từ chăn nuơi chiếm 9% trong số các hoạt động do con người liên quan đến khai thác và chuyển đổi mục đích sử dụng đất – đặc biệt là phá rừng để mở rộng các khu chăn nuơi và các vùng trồng cây thức ăn gia súc Ngành này cịn thải ra 37% lượng khí mê tan CH4 (một loại khí cĩ khả năng gây hiệu ứng nhà kinh cao gấp 23 lần CO2), 65% lượng khí NOx (cĩ khả năng gây hiệu ứng nhà kính cao gấp 296 lần CO2) và tạo ra 2/3 tổng lượng phát thải khí NH3, nguyên nhân
chính gây mưa axit phá huỷ các các hệ sinh thái (Mathews, 2006)
Thế giới hiện đang phải đối mặt với tình trạng thiếu nước ngọt nghiêm trọng Theo dự đốn đến năm 2025, 64% dân số thế giới sẽ phải sống trong điều kiện căng thẳng về nguồn nước Trong khi đĩ, sự phát triển của ngành chăn nuơi càng làm tăng nhu cầu sử dụng nước Hiện nay, ngành chăn nuơi đang chiếm khoảng 8% tổng lượng nước lồi người sử dụng trên tồn thế giới Nhưng vấn đề nghiêm trọng nhất
mà nĩ gây ra đối với mơi trường nước chính là nước thải Nước thải của ngành chăn nuơi chứa nhiều chất ơ nhiễm như chất kháng sinh, hoocmon, hố chất, phân bĩn, thuốc trừ sâu Chúng đang huỷ hoại các vùng ven biển, các bãi san hơ ngầm, gây ra nhiều vấn đề sức khoẻ cho con người và các vấn đề khác Ngồi ra, ngành chăn nuơi cịn làm giảm lượng nước bổ sung cho các mạch nước ngầm do mất rừng và đất bị thối hố, chai cứng, giảm khả năng thẩm thấu Tất cả những tác động tiêu cực của ngành chăn nuơi đến mơi trường đất, nước, khơng khí và khí hậu đã dẫn đến một
kết quả tất yếu đối với hệ sinh thái Trái đất, đĩ là sự suy giảm đa dạng sinh học
(Mathews, 2006)
Theo báo cáo của WWF, trong số 825 vùng sinh thái trên cạn của Trái đất cĩ
306 vùng bị tác động bởi ngành chăn nuơi Cịn theo Tổ chức Bảo tồn Thiên nhiên Thế giới (Conservation International) thì cĩ đến 23 trong tổng số 35 “điểm nĩng về
đa dạng sinh học” bị ảnh hưởng bởi ngành chăn nuơi Sách đỏ về những Lồi bị ðe doạ của Tổ chức Bảo tồn thiên nhiên Thế giới (IUCN) cũng cho thấy hầu hết những lồi đang bị đe doạ trên thế giới là do mất đi mơi trường sống, mà chăn nuơi là một
trong những nguyên nhân hàng đầu (Mathews, 2006)
Trang 15Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
6
2.1.3 Quản lý chất thải chăn nuôi lợn trên thế giới
a Xử lý chất thải chăn nuôi lợn trên thế giới
Việc xử lý chất thải chăn nuôi lợn ñã ñược nghiên cứu triển khai ở các nước phát triển từ cách ñây vài chục năm Các nghiên cứu của các tổ chức và các tác giả như (Zhang và Felmann, 1997), (Boone và cộng sự, 1993; Smith & Frank, 1988), (Chynoweth và Pullammanappallil, 1996; Legrand, 1993; Smith và cộng sự, 1988; Smith và cộng sự, 1992), (Chynoweth, 1987; Chynoweth & Isaacson, 1987) Các công nghệ áp dụng cho xử lý nước thải trên thế giới chủ yếu là các phương pháp sinh học Ở các nước phát triển, quy mô trang trại hàng trăm hecta, trong trang trại ngoài chăn nuôi lợn quy mô lớn (trên 10.000 con lợn), phân lợn và chất thải lợn chủ yếu làm phân vi sinh và năng lượng Biogas cho máy phát ñiện, nước thải chăn nuôi ñược sử dụng cho các mục ñích nông nghiệp (Nicholas P Cheremisinoff, 2003)
Tại các nước phát triển việc ứng dụng phương pháp sinh học trong xử lý nước thải chăn nuôi ñã ñược nghiên cứu, ứng dụng và cải tiến trong nhiều năm qua
(Nicholas P Cheremisinoff, 2001)
Tại Hà Lan, nước thải chăn nuôi ñược xử lý bằng công nghệ bể phản ứng theo mẻ SBR (SBR: Sequencing batch reactor) qua 2 giai ñoạn: Giai ñoạn hiếu khí chuyển hóa thành phần hữu cơ thành CO2, nhiệt năng và nước, Amoni ñược Nitrat hóa thành Nitrit và/hoặc khí Nitơ; Giai ñoạn kỵ khí xảy ra quá trình ñề nitrat hóa thành khí Nitơ Phốtphat ñược loại bỏ từ pha lỏng bằng ñịnh lượng vôi vào bể sục
khí (Willers et al, 1994)
Tại Tây Ban Nha, nước thải chăn nuôi ñược xử lý bằng quy trình VALPUREN (ñược cấp bằng sáng chế Tây Ban Nha số P9900761) ðây là quy trình xử
lý kết hợp phân hủy kỵ khí tạo hơi nước và làm khô bùn bằng nhiệt năng ñược cấp bởi
hỗn hợp khí sinh học và khí tự nhiên (Nicholas P Cheremisinoff, 2001)
Tại Thái Lan, công trình xử lý nước thải sau Biogas là bể lọc ngược qua tầng bùn kỵ khí UASB (UASB: Upflow anearobic sludge blanket) ðây là công trình xử
lý sinh học kỵ khí ngược dòng Nước thải ñược ñưa vào từ dưới lên, xuyên qua lớp bùn kỵ khí lơ lửng ở dạng các bông bùn mịn Quá trình khoáng hóa các chất hữu cơ diễn ra khi nước thải tiếp xúc với các bông bùn này Một phần khí sinh ra trong quá
Trang 16Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
7
trình phân hủy kỵ khắ (CH4, CO2 và một số khắ khác) sẽ kết dắnh với các bông bùn
và kéo các bông bùn lên lơ lửng trong bùn, tạo sự khuấy trộn ựều giữa bùn và nước Khi lên ựến ựỉnh bể, các bọt khắ ựược giải phóng với khắ tự do và bùn sẽ rơi xuống
để tăng tiếp xúc giữa nước thải với các bông bùn, lượng khắ tự do sau khi thoát ra
khỏi bể ựược tuần hoàn trở lại hệ thống (Nicholas P Cheremisinoff, 2001)
b Quy ựịnh hành chắnh trong chăn nuôi trên thế giới
Thái Lan ựã thành công khi ựưa ra chắnh sách ựánh thuế rất cao ựối với những trang trại trong vùng có bán kắnh cách trung tâm thủ ựô Bangkok 100km, nhờ vậy trong hơn một thập kỷ qua, số lượng gia súc trong khu vực này ựẫ giảm ựi
rõ rệt (Katie Carrus, Brian Halweil, 2008; Webmaster, FAO, 2009)
Theo tiến sỹ Kate Rawles, trong thế kỷ XX, nhân loại ựã ựặt ra 3 mục tiêu ựể phát triển bền vững: bảo vệ môi trường, phát triển kinh tế và ựảm bảo công bằng xã hội Sang thế kỷ XXI, ựược bổ sung thêm một mục tiêu nữa, ựó là ựảm bảo quyền
lợi ựộng vật (animal welfare) (Katie Carrus, Brian Halweil, 2008; Webmaster,
FAO, 2009)
2.2 Tình hình chăn nuôi Việt Nam
2.2.1 Hiện trạng chăn nuôi lợn ở Việt Nam
Việt Nam là nước nuôi lợn ựứng thứ 4 thế giới, ựứng thứ 2 châu Á và ựứng ựầu đông Nam Á Trong thời gian qua, ngành chăn nuôi Việt Nam phát triển với tốc ựộ nhanh Phát triển chăn nuôi theo hướng tập trung và chuyên môn hóa cao là một trong những nội dung quan trọng trong quá trình công nghiệp hóa sản
xuất nông nghiệp của Việt Nam trong thời kỳ phát triển mới (FAO, 2010)
Bảng 2.2: Số lượng gia súc gia cầm và sản lượng sản phẩm chăn nuôi năm 2009
5 Dê, cừu Ngàn con 1375,1
6 Gia cầm Triệu con 280,2 518,3 ngàn tấn 5419,4 triệu quả
(Nguồn: Tổng cục thống kê, 2011)
Trang 17Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
8
Cũng như các nước trong khu vực, chăn nuôi Việt Nam ựang ựứng trước yêu cầu vừa phải duy trì mức tăng trưởng cao nhằm ựáp ứng ựủ nhu cầu tiêu dùng trong nước và từng bước hướng tới xuất khẩu Chăn nuôi phải phát triển bền vững gắn với nâng cao chất lượng vệ sinh an toàn thực phẩm, khả năng cạnh tranh và bảo vệ môi
trường là xu hướng tất yếu hiện nay (FAO, 2010)
Cũng như các ựịa phương khác trong cả nước, nuôi lợn ở Nghệ An ựã có từ lâu ựời Tuy nhiên, hình thức chăn nuôi ở ựây chủ yếu là quảng canh, quy mô hộ gia ựình nhỏ lẻ, phân tán Với hình thức chăn nuôi như vậy, thịt lợn chỉ ựáp ứng nhu cầu nội tỉnh, chưa ựáp ứng nhu cầu xuất khẩu Tuy nhiên, trong thời gian gần ựây với các chương trình dự án phát triển chăn nuôi: Cải tạo ựàn lợn, chương trình nuôi lợn siêu nạc, phát triển trang trại, gia trại chăn nuôi ựã có ảnh hưởng tắch cực Ngoài
ra, còn có các chắnh sách hỗ trợ khác: Thú y cho vay vốn tắn dụng, công tác khuyến nông cũng ựược tăng cường và mở rộngẦgóp phần không nhỏ vào thúc ựẩy chăn nuôi lợn phát triển cả về số lượng và chất lượng
Bảng 2.3: Mức ựộ biến ựộng ngành chăn nuôi toàn tỉnh Nghệ An qua các năm
So sánh
1 Tổng ựàn lợn 1.176.402 1.120.319 1.038.034 95,23 92,66 đồng bằng 715.286 645.926 601.142 90,30 93,07 Miền núi 461.116 474.393 438.892 102,88 92,52
2 Tổng ựàn gia cầm
(1000 con) Trong ựó: 14.426 14.897 16.142 103,26 108,36 đàn gà 11.350 11.939 12.364 105,19 103,56 đàn vịt 2.331 2.179 2.673 93,47 122,67 đàn ngan, ngỗng 745 779 1.105 104,56 141,85
3 Tổng ựàn trâu, bò 709.022 709.035 684.197 100,002 96,50
(Nguồn: Cục thống kê Nghệ An, 2013)
Trang 18Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
9
Theo bảng thống kê 2.3 ta thấy:
- Năm 2011: tổng ựàn lợn ựạt 1.120.039 con, giảm 4,77% (-56.083 con) so với cùng kỳ 2010 Trong ựó, các huyện ựồng bằng ựạt 645.926 con, giảm 9,7% (-69.360 con); các huyện miền núi ựạt 474.393 con, tăng 2,88% (+13.277 con)
- Năm 2012: tổng ựàn lợn ựạt 1.038.034 con, giảm 7,34% (-82.285 con) so với cùng kỳ 2011 Trong ựó, các huyện ựồng bằng ựạt 601.142 con, giảm 7,24% (-46.784 con); các huyện miền núi ựạt 438.892 con, giảm 7,48% (-35.501 con)
Bảng 2.4: Diễn biến ngành chăn nuôi huyện Nam đàn
Số con lợn thịt XC Con 58.057 73.304 50.853 Sản lượng thịt hơi XC tấn 3.669 3.692 2522,8
(Nguồn: Phòng thống kê Nam đàn, 2013; XC: xuất chuồng)
Qua bảng 2.4 ta thấy: Lợn là vật nuôi chủ yếu của các hộ dân trong toàn huyện Nam đàn Trong 3 năm 2010 Ờ 2012, sản lượng thịt lợn cung cấp ra thị trường ựạt trên 2.000 tấn thịt, chiếm ựến trên 80% sản lượng thịt gia súc bán trên thị trường nội huyện và các huyện lân cận Năm 2011: tổng ựàn lợn ựạt 47.940 con, tăng 1,19% (7.670 con) so với cùng kỳ 2010 Nhưng năm 2012, tổng ựàn lợn ựạt
39207 con, giảm 18,22% (-8.733 con) so với cùng kỳ 2011
Trang 19Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
10
Nhìn chung, ngành chăn nuôi, ựặc biệt là chăn nuôi lợn của huyện Nam đàn nói riêng và tỉnh nghệ An nói chung trong những năm qua ựã có những bước phát triển ổn ựịnh, sự phát triển này không những về số lượng mà còn cả chất lượng, không những theo chiều rộng mà còn cả về chiều sâu Ngày càng ựáp ứng nhu cầu của thị trường trong tỉnh, mà còn có thể xuất ra các thị trường khác đồng thời, còn thể hiện chắnh sách phát triển chăn nuôi theo hướng ựầu tư cao: Thâm canh, bán thâm canh, trang trại, gia trại của tỉnh có những thành công rõ rệt
2.2.2 Ảnh hưởng chăn nuôi lợn ựến môi trường ở Việt Nam
Việt Nam ựang trên con ựường công nghiệp hoá hiện ựại hóa ựất nước với tốc ựộ phát triển nhanh chóng Ngành chăn nuôi hàng hóa ựã và ựang phát triển với quy mô ngày càng lớn, nhằm cung cấp một lượng lớn thực phẩm ựộng vật cho nhu cầu sử dụng ngày càng cao của con người Tuy nhiên, ngoài việc mang lại lợi ắch về kinh tế, thoả mãn nhu cầu ựời sống con người, vấn ựề ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra cần ựược quan tâm
a Ảnh hưởng của chăn nuôi tới chất lượng nước
Theo nghiên cứu của Hồ Thị Lam Trà và Cs (2008), Nghiên cứu ảnh hưởng của chăn nuôi lợn tại hộ gia ựình ựến chất lượng nước mặt ở Hải Dương cho thấy:
pH nước dao ựộng từ 6,96 - 7,98 nằm trong quy ựịnh của TCVN: 5942 - 1995, cho chất lượng nước loại A Trong khi ựó giá trị BOD5 trong quá trình quan trắc ựo ựược dao ựộng từ 4,96 - 19,38 mg/l ựã vượt quá mức cho phép từ 1,24 - 4,8 lần Hàm lượng COD trong quá trình quan trắc là rất cao dao ựộng từ 25 - 56 mg/l, và ựạt giá tri trung bình là 45 mg/l vượt quá mức cho phép ựối với chất lượng nước loại B là < 35 mg/l ựựợc quy ựịnh trong TCVN: 5942 - 1995 Hàm lượng oxy hoà tan của nước mặt rất thấp Giá trị DO trung bình cho cả quá trình quan trắc dao ựộng trong khoảng 1,27 - 4,39 mg/l không ựảm bảo mức quy ựịnh là ≥ 6mg/l theo TCVN 5942 - Cột A, giá trị này của DO cũng không thoả mãn TCVN 6774/2000 (mức quy ựịnh theo chuẩn này DO≥ 5mg/l Bên cạnh ựó hàm lượng các chất hữu cơ hoà tan như các hợp chất của nitơ và phospho cũng ở mức khá cao Trong khi nồng
ựộ trung bình NO3- - N ựo ựược là từ 0,17 - 2,88 mg/l thấp hơn rất nhiều lần so với mức cho phép là 10 mg/l quy ựịnh trong TCVN: 5942/1995, thì nồng ựộ NH4+- N
Trang 20Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
11
trung bình tiêu chuẩn dành cho chất lượng nước loại B của TCVN: 5942/1995 từ 1,48 - 8,82 lần khi mà nồng ựộ của chúng ựo ựược dao ựộng từ 0,89 - 9,44 mg/l Ngoài ra, nồng ựộ của PO3- - P cũng ở mức khá cao khi dao ựộng rừ 0,97 - 5,97 mg/l Hàm lượng phostphat cao sẽ làm tăng nguy cơ phù dưỡng nguồn nước mặt
Phát triển chăn nuôi cải thiện kinh tế gia ựình trong ựiều kiện ựầu tư về chuồng trại không hợp lý là một trong những nguyên nhân khiến cho nguồn nước ngầm của khu vực nông nghiệp trù phú có biểu hiện ô nhiễm bởi hàm lượng các chất hữu cơ, chất dinh dưỡng và vi sinh vật Tại Hải Dương giá trị nồng ựộ NH4+-
N trong nước ngầm trung bình dao ựộng 0,98 - 6,34 mg/l vượt qua tiêu chuẩn nước uống Việt Nam từ 25 - 162 lần Trong khi nồng ựộ NH4+- N trong nước ngầm ở mức khá cao thì giá trị trung bình nồng ựộ của NO3-- N nhỏ hơn 1,0 mg/l, (Ngô Ngọc Hưng) Theo nghiên cứu của Vũ đình Tôn: Giá trị COD vượt từ 2,32 Ờ 2,64 lần tiêu chuẩn cho phép tại Hải Dương, còn tại Bắc Ninh giá trị COD vượt tiêu chuẩn vệ sinh cho phép từ 1,19 Ờ 2,42 lần Những dấu hiệu này cho thấy ảnh hưởng chất thải chăn nuôi lợn ựến nước ngầm là có khả năng
Quá trình phát triển của nền kinh tế, hình thức chăn nuôi nhỏ lẻ theo hộ gia ựình ựã chuyển sang hình thức chăn nuôi theo quy mô công nghiệp, bán công nghiệp Làm cho số lượng vật nuôi gia tăng một cách ựột ngột trong khi ựó chuồng trại không ựược ựảm bảo, cùng với sự quản lý, ý thức bảo vệ môi trường không tốt của người chăn nuôi dẫn tới ô nhiễm môi trường
b Ảnh hưởng của chăn nuôi tới gia tăng khắ gây hiệu ứng nhà kắnh
Hiệu ứng nhà kắnh và môi trường trong chăn nuôi ựang là một vấn ựề nóng ựược xã hội quan tâm không những chỉ bởi các nhà khoa học mà cả các chắnh trị gia
và toàn bộ cộng ựồng Hiệu ứng nhà kắnh và môi trường trong chăn nuôi ảnh hưởng ựến tất cả các mặt của ựời sống loài người, trong ựó có cả chăn nuôi
Với mật ựộ gia súc cao có thể gây ô nhiễm không khắ, làm gia tăng hàm lượng các khắ nhà kắnh, ô nhiễm nước, sự ô nhiễm ựất, các thủy vực Ngoài ra, chất thải chăn nuôi còn là một nguồn lây lan các virus nhiễm bệnh trong gia cầm và có thể lây sang con người Yêu cầu ựặt ra là làm thế nào ựể việc triển chăn nuôi phải ựi ựôi với việc bảo vệ môi trường và sức khoẻ con người Một số ắt nghiên cứu dùng phân gia súc vào các mục ựắch kinh tế khác như phân bón, Biogas ựã ựược thực hiện
Trang 21Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
12
Ảnh hưởng của một số khí phát thải trong chăn nuôi:
*Khí dioxit carbon (CO2):
Trong chăn nuôi, CO2 ñược tạo thành do hô hấp của bản thân con vật và do quá trình oxy hoá các chất hữu cơ có trong chất thải Chúng là khí gây hiệu ứng nhà kính quan trọng, nguyên nhân chính của sự tăng nhiệt ñộ trái ñất cho nên chăn nuôi cũng là nguồn tiềm tàng góp phần làm suy thoái môi trường toàn cầu Trong một năm một con trâu hay bò trưởng thành có thể sản sinh ra 4.000kg CO2, dê cừu 400kg và lợn nặng 50kg là 450kg, trong khi một người trưởng thành sản xuất một năm là 300kg Lượng CO2 tạo ra từ phân giải các chất thải còn lớn hơn gấp nhiều lần lượng CO2 do bản thân con vật sản sinh ra Nếu so sánh với một xe khách (trung bình tiêu thụ 1.750 kg nhiên liệu) sẽ sản sinh ra 5.500kg CO2
(Trương Thanh Cảnh và Cs, 2000). Dioxit carbon là khí không màu, không mùi, không cháy Trong không khí bình thường, nồng ñộ CO2 khoảng 0,3 - 0,4%, CO2 là khí gây ngạt ñơn giản Khi tiếp xúc với CO2 ở nồng ñộ 3 -5% sẽ gây hiện tượng trầm uất, ñau ñầu, buồn nôn Khi tiếp xúc với CO2 ở nồng ñộ 20 - 30% gây bất tỉnh, ngoài triệu chứng trên còn có thể làm tim ñập yếu, dẫn ñến ngừng ñập Khi nồng ñộ CO2 lên ñến 50%, nếu tiếp xúc với khí này trong thời
gian khoảng 30 phút sẽ bị tử vong (Trương Thanh Cảnh và Cs, 2000)
* Khí metan (CH4 )
Metan là sản phẩm khí của quá trình oxy hóa kỵ khí các chất hữu cơ trong chất thải chăn nuôi Các chất hữu cơ nhất là các polysaccharit ñược chuyển hoá thành các axít béo mạch ngắn (axetic, propionic bà butyric) và một số khí khác Các hợp chất trung gian này bị oxy hoá thành CO2 và nước, CO2 cuối cùng sẽ bị khử thành metan, Metan cũng là một khí nhà kính như CO2 Tuy nhiên, khả năng gây hiệu ứng nhà kính của khí metan cao gấp 15 lần (tính cùng 1 mol) so với CO2 Metan còn là một chất khí có tác dụng phá hủy mạnh tầng ozone (một lớp
áo bảo vệ trái ñất khỏi ảnh hưởng của các tia tử ngoại từ ánh sáng mặt trời) Metan không màu, không mùi, dễ cháy, nồng ñộ metan trong không khí trên 45% sẽ gây
mê, gây ngạt thở cho người Ở nồng ñộ 40.000 mg/m3 metan sẽ gây tai biến cấp
Trang 22Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
*Ammoniac (NH3) và các khí chứa nito
Trong khẩu phần thức ăn của gia súc và gia cầm, lượng protein và các hợp chất chứa nito chiếm một tỷ trọng tương ñối lớn Ở lợn, chỉ có khoảng 30% lượng N ñược giữ lại trong sản phẩm, còn lại phần lớn nito sẽ ñược thải ra qua phân và nước tiểu Amoniac là sản phẩm của quá trình phân giải các hợp chất chứa nito trong phân và nước tiểu gia súc, gia cầm, ñặc biệt là từ sự phân giải urea trong nước tiểu Ammoniac có thể ñược oxy hóa thành nitrite và nitrate (NO3), sau ñó các hợp chất nitrite và nitrate có thể bị khử thành các oxit nito (NO2, N2O, NO) Các khí này cùng amoniac sẽ khuếch tán vào không khí Ở nồng ñộ cao, amoniac và các khí chứa nito có thể gây ñộc Nồng ñộ không khí cho phép cho con người ñối với NH3 là 25ppm, NO là 25ppm và NO2 là 5ppm
(Trương Thanh Cảnh và Cs, 2000)
Bảng 2.5: Ảnh hưởng của NH 3 lên người và gia súc
6 – 20ppm trở lên Ngứa mắt, khó chịu ở ñường hô hấp 100ppm trong 1 giờ Ngứa ở bề mặt niêm mạc
40ppm trong 1 giờ Ngứa ở mắt, mũi và cổ họng 1.720ppm (dưới 60 phút) Ho, co giật, có thể tử vong 700ppm (dưới 60 phút) Lập tức ngứa mắt, mũi và cổ họng
Vài phút Gây khó thở, ngẹt thở, xuất huyết phổingất do ngạt, có thể tử vong Với người
10.000ppm trở lên Tử vong 50ppm Năng suất và sức khoẻ kém, hít lâu gâyviêm phổi và các bệnh về ñường hô hấp 100pp Hắt hơi, chảy nước bọt, ăn không ngon Với lợn
300ppm Ngứa mũi, miệng, tiếp xúc lâu dẫn ñếnthở gấp
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh và Cs, 2000)
Trang 23Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
Bảng 2.6: Ảnh hưởng của H 2 S lên người và gia súc
10ppm Ngứa mắt 20ppm trở lên trong 20phút Ngứa mắt, mũi họng
50 – 100ppm Nôn mửa, ỉa chảy 200ppm/giờ Choáng váng, thần kinh suy nhược,
dễ gây viêm phổi 300ppm/30phút Nôn mửa trong trạng thái hưng
phấn bất tỉnh Với người
Trên 600ppm Tử vong Liên tục tiếp xúc với 20ppm Sợ ánh sáng, ăn không ngon, thần
kinh không bình thường Với lợn
200ppm Sinh chứng thủy thủng phôi, khó
thở, bất tỉnh, chết
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh và Cs 2000)
Tuy nhiên, chưa có những nghiên cứu ñánh giá toàn diện hiện trạng ô nhiễm môi trường do chăn nuôi gây ra ñể góp phần phát triển chăn nuôi theo hướng bền vững Thách thức về môi trường ñối với sự phát triển chăn nuôi cũng là thách thức chung của tất cả các nước trên thế giới Do vậy, giải bài toán ô nhiễm môi trường cho hoạt ñộng chăn nuôi là con ñường hướng tới ngành chăn nuôi “xanh”, phát triển
bền vững ở nước ta (Trương Thanh Cảnh và Cs, 2000)
2.2.3 Quản lý chất thải chăn nuôi lợn ở Việt Nam
a Chất thải rắn trong chăn nuôi
- Nguồn gốc chất thải rắn:
Chất thải rắn là hỗn hợp các chất hữu cơ, vô cơ, vi sinh vật và trứng ký sinh trùng có thể gây bệnh cho người và gia súc khác Chất thải rắn gồm phân, thức ăn thừa của gia súc, gia cầm vật liệu lót chuồng, xác súc vật chết Chất thải rắn có ñộ ẩm từ 56-83% tùy theo phân của các loài gia súc gia cầm khác
Trang 24Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
15
nhau và có tỉ lệ NPK cao (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
- Các biện pháp quản lý và xử lý chất thải rắn:
Việc quản lý và xử lý chất thải chăn nuôi tốt sẽ hạn chế ñược ô nhiễm môi trường Do ñó ñể hạn chế khả năng gây ô nhiễm của chất thải cần phải quản lý và xử
lý chất thải chăn nuôi ngay từ lúc mới thải ra môi trường (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
+ Xử lý vật lý: Các phương pháp vật lý thường ñược dùng ñể tách chất
thải rắn ra khỏi chất thải lỏng ñể xử lý theo các cách khác nhau Chất thải rắn sau khi tách có thể ñược xử lý bằng phương pháp ủ hay ñốt trước khi làm phân bón ðốt chất thải rắn, phương pháp này có ñộ an toàn vệ sinh dịch bệnh cao nhất, ñảm bảo diệt ñược cả bào tử của vi khuẩn Phương pháp này khá ñơn giản chỉ cần ñào một hố, lót rơm hay mùn cưa ở dưới ñáy Sau ñó ñể xác ñộng vật, phân hay chất thải rắn khác lên, tiếp theo ñậy lại bằng gỗ rồi ñổ nhiên liệu
lên và ñốt (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
+ Xử lý bằng phương pháp ủ (VSV): Một trong những phương pháp xử lý phân gia súc ñể bón ruộng là phương pháp ủ phân Phương pháp này vừa ñơn giản vừa hiệu quả lại ít tốn kém Phân sau khi xử lý sẽ bị hoai mục bón cho cây
sẽ nhanh tốt và ñặc biệt là phân gần như không còn mùi hội nhất là sau khi ñã ñược ủ lâu Cả chất rắn và chất thải rắn sau khi tách khỏi chất thải lỏng ñều có thể ủ Phương pháp này dựa trên quá trình phân hủy các chất hữu cơ có trong phân dưới tác dụng của vi sinh vật có trong phân Tính chất và giá trị của phân bón phụ thuộc vào quá trình ủ phân, phương pháp ủ và kiểu ủ Xử lý chất thải hữu cơ bằng phương pháp ủ nhằm cung cấp phân bón cho cây trồng, ñảm bảo
vệ sinh an toàn thực phẩm cho con người và hạn chế sự lây lan của một số bệnh
hại nguy hiểm (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
+ Xử lý chất thải bằng hệ thống Biogas: Quá trình xử lý chất thải bằng hầm Biogas sẽ tạo ra khí Biogas gọi là khí sinh học nó là một hỗn hợp khí ñược sản sinh ra từ sự phân huỷ những hợp chất hữu cơ dưới tác ñộng của vi khuẩn trong môi trường yếm khí Khí Biogas có CH4 chiếm từ 60 - 70%, CO2 chiếm từ
30 - 40% phần còn lại là một lượng nhỏ khí N2, H2, CO2, CO, Trong hỗn hợp khí Biogas thì khí CH4 chiếm tỉ lệ lớn, là loại khí ñược sử dụng chủ yếu ñể tạo
Trang 25Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
sự an toàn cao Nếu hỗn hợp khí mà CH4 chỉ chiếm 60% thì khí ñốt 1m3 gas cần 8m3 không khí Nhưng thông thường khi ñốt cháy tốt cần tỉ lệ gas trên không khí
+ Nuôi giun quế xử lý chất thải chăn nuôi: Ở Việt Nam, giun ñất cũng ñã
ñược biết ñến từ lâu với nhiều công dụng khác nhau như sử dụng giun ñất ñể trị bệnh (bệnh thương hàn, sốt rét, hen,…) Gần ñây ñã có nhiều công trình nghiên cứu dùng giun ñất ñể xử lý chất thải như các nghiên cứu của Trường ñại học sư phạm I
Hà Nội trước ñây, Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội, Trường ñại học Nông Lâm
thành phố Hồ Chí Minh, Trường ñại học Cần Thơ (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
Giun quế có thể sử dụng ñể xử lý hầu hết các loại phân gia súc, ñặc biệt phát triển rất tốt trong phân gia súc nhai lại Tuy nhiên, cũng có thể sử dụng ñể xử
lý phân lợn Phân giun quế là loại phân compost rất tốt cho các loại cây trồng (Bùi
(Bùi Hữu ðoàn, 2011)
Trang 26Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
17
- Các phương pháp xử lý nước thải chăn nuôi:
+ Các phương pháp vật lý xử lý nước thải chăn nuôi: Các phương pháp áp
dụng các quá trình vật lý như sàng lọc, tách cơ học, trộn, khuấy, tủa nổi, tủa lắng, lọc hay hóa lỏng khí…nhằm loại bớt một phần cặn ra khỏi nước thải chăn nuôi, tạo ñiều kiện cho quá trình xử lý hóa học và sinh học ở phía sau ñược thực hiện tốt hơn Phương pháp vật lý thường ñược kết hợp với các phương pháp sinh học hay hóa học ñể tăng hiệu quả của các quá trình chuyển hóa và tách các chất
cặn, chất kết tủa hay sau tuyển nổi…(Bùi Hữu ðoàn, 2011)
+ Các phương pháp hóa học xử lý nước thải chăn nuôi: Là phương pháp
dùng các tác nhân hóa học ñể loại bỏ hoặc chuyển hóa làm thay ñổi bản chất chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi Các quá trình hóa học có thể áp dung là: trung hòa, sử dụng các chất oxy hóa khử, kết tủa hay tuyển nổi hóa học, hấp phụ hóa học, tách bằng màng và khử trùng hóa học…Xử lý hóa học thường gắn với phương pháp xử lý vật lý hay xử lý sinh học Phương pháp xử lý hóa thường
hạn chế sử dụng trong thực tế do có một số bất lợi (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
Theo nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh (2002) ở trại chăn nuôi heo 2–
9, TP Hồ Chí Minh, trong một hệ thống pilot ñược ñiều khiển tự ñộng bằng một chương trình máy tính dựa trên chỉ tiêu tổng chất rắn (TSS) ñầu vào, có công suất xử lý khoảng 70m3/ngày, nước thải từ chăn nuôi heo ñược xử lý keo
tụ hóa học bằng FeSO4 7H2O hoặc ñiện hóa học Kết quả phân tích nước thải sau
xử lý cho thấy 74 % và 95% chất rắn lơ lửng ñược loại bỏ bằng các phương pháp tương ứng trên Keo tụ ñiện hóa học có thể là một phương pháp ñơn giản
ñể xử lý nước thải chăn nuôi
Trang 27Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
18
Bảng 2.7: Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi bằng phương pháp keo tụ ñiện hóa
Hiệu quả xử lý nước thải (%) Chỉ tiêu
(Nguồn: Trương Thanh Cảnh, 2002)
Phương pháp này loại bỏ ñược hầu hết các chất bẩn có trong nước thải, tuy nhiên do chi phí ñầu tư xây dựng và giá thành vận hành cao nên chỉ ñược
áp dụng cho các hộ chăn nuôi có diện tích trang trại hẹp và yêu cầu chất lượng nước thải ra nguồn cao
+ Các phương pháp sinh học xử lý nước thải chăn nuôi: ðây là nhóm
phương pháp thường ñược sử dụng rộng rãi hơn so với các phương pháp khác trong xứ lý nước thải chăn nuôi do nước thải chăn nuôi giàu thành phần hữu cơ, cho nên dễ áp dụng phương pháp xử lý sinh học Phương pháp sinh học xử lý nước thải chăn nuôi là các phương pháp dùng các tác nhân sinh học như tảo, vi khuẩn, nấm, nguyên sinh ñộng vật, thực vật nước hay các ñộng vật như cá, nhuyễn thể…hay thực vật nước ñể phân hủy, chuyển hóa và chuyển dạng các chất ô nhiễm trong nước thải chăn nuôi
+ Xử lý nước thải trong ñiều kiện tự nhiên: Dựa trên cơ sở khả năng tự làm
sạch của nước và ñất, người ta có thể sử dụng các hệ thống tự nhiên như cánh ñồng, hồ sinh vật, ao nuôi cá…ñể kết hợp việc xử lý nước thải chăn nuôi cùng với các mục ñích kinh tế khác như trồng trọt hay nuôi cá…Tuy nhiên, phương pháp
Trang 28Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
19
này chỉ hạn chế cho những cơ sở chăn nuôi gần các cánh ñồng, ao hồ hay cơ sở có diện tích ñủ ñể xây các hồ sinh học Hồ sinh học còn có thể ñóng vai trò như một công ñọan bổ sung cuối cùng của quá trình xử lý, còn gọi là hồ hoàn thiện hay như một nguồn tiếp nhận
nước thải chăn nuôi sau xử lý (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
+ Các phương pháp sinh học kết hợp xử lý nước thải chăn nuôi: Nước thải chăn nuôi là một loại nước thải có thành phần và tải lượng các chất ô nhiễm cao, chủ yếu là các chất hữu cơ hay chất thải sinh học (Biowastes), nếu chỉ áp dụng một phương pháp ñơn rất khó ñạt ñược hiệu quả xử lý theo tiêu chuẩn quy ñịnh Chính vì vậy, trong thực tế người ta thường kết hợp nhiều phương pháp trong một dây chuyền công nghệ xử lý nước thải chăn nuôi Các dây chuyền công nghệ bao gồm một số các ñơn vị xử lý phần lớn là kết hợp các quá trình sinh học
kỵ khí với hiếu khí và thiếu khí Các phương pháp kết hợp thường mang lại cả về hiệu quả trong xử lý, ñồng thời có thể tạo ra các sản phẩm phụ có giá trị kinh tế
như khí sinh học hay phân vi sinh…(Bùi Hữu ðoàn, 2011)
c Khí thải trong chăn nuôi
- Nguồn gốc phát sinh khí thải chăn nuôi
Các khí ô nhiễm có thể phát sinh từ cơ thể vật nuôi, chuồng chăn nuôi, quá trình thu gom, dự trữ và sử dụng chất thải Ô nhiễm không khí ñặc biệt là ô nhiễm mùi từ chăn nuôi ñang là vấn ñề ñược quan tâm Sự thâm canh trong chăn nuôi, sự phát triển của các yếu tố phục vụ cho chăn nuôi tập trung ñang làm trầm trọng thêm các vấn ñề môi trường, góp phần gây nên sự suy thoái môi trường, làm ô nhiễm bầu khí quyển, góp phần gây nên tác ñộng toàn cầu như hiệu ứng khí nhà kính (chủ yếu sự ñóng góp các khí CH4, NOx, CO2…từ chăn nuôi), mưa axít (do sự ñóng góp của NH3)…làm ảnh hưởng ñến môi trường ñất, nước, phá
hoại mùa màng và làm chết rừng (Bùi Hữu ðoàn, 2011)
Trang 29Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
20
Bảng 2.8: Ngưỡng phát hiện mùi của một số khí thải chăn nuôi
(Nguồn: Bùi Hữu ðoàn, 2011)
- Các phương pháp xử lý mùi trong chăn nuôi: Có thể áp dụng các biện pháp
sau ñây ñể giảm mùi hôi từ chuồng nuôi
+ Giảm lượng khí tạo mùi tại nguồn thải, tác ñộng trực tiếp ñến quá trình tạo khí, hạn chế ñến mức tối ña khả năng tạo và phát tán khí gây mùi ra
ngoài môi trường
• Vệ sinh chuồng trại thường xuyên, tránh ứ ñọng chất thải Trồng cây xanh
quanh khu vực chăn nuôi
• Sử dụng một số chế phẩm vi sinh trộn vào phân ñể làm thay ñổi kiểu
phân hủy chất thải của vi sinh vật, không tạo ra các sản phẩm khí có mùi hôi
• ðể giảm mùi hôi trong chuồng trại chăn nuôi thì chuồng nên ñược thiết
kế thông thoáng (mái cao, hay dạng mái hai lớp) tạo ñiều kiện thông thoáng tự nhiên ñể giảm quá trình tạo khí gây mùi
• Có thể lắp hệ thống thông gió hay quạt gió cưỡng bức ñể pha loãng các khí ô nhiễm sinh ra từ quá trình phân huỷ chất thải Tuy nhiên, khi pha loãng khí gây mùi vào môi trường không khí xung quanh cần tránh sự phát tán trực tiếp vào khu vực nhà ở, khu dân cư, tránh tác ñộng ảnh hưởng trực tiếp của
Trang 30Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
21
sự thay ñổi ñiều kiện môi trường ñến vật nuôi như thời tiết thay ñổi ñột ngột Cần giữ ổn ñịnh môi trường không khí trong chuồng trại không biến ñộng theo sự thay ñổi của môi
trường không khí bên ngoài nhằm tránh tác ñộng xấu ñến vật nuôi
+ Hấp thụ khí gây mùi bằng các chất hấp thụ ở dạng lỏng Ở những cơ sở chăn nuôi có ñiều kiện tốt có thể thu khí ô nhiễm ra khỏi chuồng trại bằng hệ
thống các quạt hút bố trí xung quanh chuồng nuôi Sau ñó dẫn khí vào thiết bị
hấp thụ (môi trường lỏng) ù, hóa lỏng khí ñể chuyển dạng các khí ô nhiễm sang dạng lỏng và xử lý như nước thải Có thể sử dụng chất hấp thụ ñơn giản như nước, tuy nhiên khả năng hoà tan các khí ô nhiễm trong nước thường không cao nên hiệu quả thấp Vì vậy, có thể sử dụng các dung dịch có khả năng hấp thụ hóa học cao như NaCO3, NH4 CO3, K3PO4 ñể tăng hiệu quả hấp thụ hóa học (Bùi
Hữu ðoàn, 2011)
+ Hấp phụ khí gây mùi bằng các chất hấp thụ thể rắn Chất hấp phụ là một
hệ thống vật liệu có khả năng hấp phụ bề mặt các khí gây mùi ðây là phương
pháp ñơn giản, rẻ tiền và cho hiệu quả xử lý cao và có thể cùng một lúc hấp phụ nhiều loại chất tạo mùi khác nhau Chất hấp phụ thường dùng là than hoạt tính,
ñá xốp, mùn cưa hay một số nguyên liệu khác Tuy nhiên, hiệu quả hấp phụ phụ thuộc vào yếu tố như nhiệt ñộ môi trường áp suất khí, lưu tốc của dòng không khí, nồng ñộ chất ô nhiễm gây mùi và hoạt ñộ chất hấp phụ Chất hấp phụ thường bị bão hòa sau một thời gian sử dụng, vì vậy khi chất hấp phụ ñã bão hoà,
cần phải thay chất hấp phụ mới hay giải hấp ñể tái sinh chất hấp phụ
+ Lọc khí sinh học: cho dòng khí ñi qua các vật liệu lọc sinh học có chứa
các vi sinh vật có khả năng oxy hoá các hợp chất có mùi trong không khí
+ Cô lập khí: ñể tránh sự phát tán các khí gây mùi vào môi trường không khí, có thể áp dụng phương pháp ñơn giản là cô lập khí gây mùi Các bể ủ phân hay bể chứa chất thải phải ñậy kín nhằm hạn chế sự phát tán các khí sinh ra trong quá trình phân giải chất thải Khoảng cách giữa các trại nên có hàng rào hay bờ tường cao ñể tránh ảnh hưởng mùi hôi và cô lập từng trại Nên trồng cây xanh tạo bóng mát nếu có diện tích thừa nhằm cải thiện tiểu khí hậu chuồng nuôi, nhất
là ñối với khu vực có khí hậu nóng và nắng gắt
Trang 31Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
22
+ Pha loãng khí: là phương pháp ñơn giản nhất ñể làm giảm mùi hôi trong chuồng trại gia súc Các khí gây mùi ñược pha loãng với không khí ñến nồng ñộ dưới ngưỡng cảm nhận sẽ không còn gây cảm giác khó chịu cho người và gia súc Có thể pha loãng khí bằng quá trình thông gió tự nhiên hoặc cưỡng bức bằng hệ thống quạt ñẩy Tuy nhiên, phương pháp này chỉ áp dụng cho những cơ
sở chăn nuôi ở xa khu dân cư
+ Kiểm soát ô nhiễm không khí chuồng nuôi bằng phương pháp ñiều chỉnh khẩu phần thức ăn của gia súc:
Nghiên cứu của Trương Thanh Cảnh và ctv, (1998) cho biết việc tăng lượng NSP và giảm sự cân bằng ñiện giải (dietary electolte balance - dEB) trong
khẩu phần ăn sẽ làm giảm pH của chất thải Muối calcium và cân bằng chất các chất ñiện phân trong khẩu phần ăn ảnh hưởng ñến pH nước tiểu và sau ñó là pH nước thải cùng NH3 bốc hơi từ chất thải của lợn Trương Thanh Cảnh và ctv, (1998) chỉ ra rằng việc tăng mức calcium benzoate 2, 4 và 8g/kg trong chế ñộ
ăn của lợn nái có tác dụng làm giảm pH của nước tiểu từ 7,7 xuống 5,5 và giảm
sự bốc mùi NH3 xuống 53%
Việc thay ñổi thức ăn ñể làm giảm sự hình thành các chất ô nhiễm, nhất
là các khí gây mùi trong chất thải là một triển vọng quan trọng Hiệu quả kinh tế vẫn là thước ño chủ yếu quyết ñịnh liệu kỹ thuật này có ñược chấp nhận hay không Việc làm giảm mức ñộ protein thô và bổ sung bằng các axit amin tổng hợp, tăng hàm lượng polysaccharide phi tinh bột dễ lên men trong khẩu phần
ăn hay làm thay ñổi pH bằng các muối kim lọai là những kỹ thuật ñược hứa hẹn trong chăn nuôi nhằm ñạt cả hai mục tiêu kinh tế và môi trường
+ Chăn nuôi trên nền ñộn lót lên men vi sinh:
Là phương pháp nuôi dưỡng ñộng vật trên ñộn lót chuồng có chứa một quần thể các vi sinh vật có thể tồn tại cùng nhau lâu dài trong ñộn lót, có khả năng phân giải mạnh chất hữu cơ và ức chế các vi sinh vất có hại và gây bệnh nên có tác dụng lên men tiêu hủy phân, nước tiểu làm giảm các khí ñộc và mùi hôi trong chuồng nuôi tạo môi trường trong sạch không ô nhiễm, ít ruồi muỗi và vi sinh vật gây hại, do ñó con vật sống thoải mái, giảm căng thẳng, tăng sinh trưởng và có sức ñề kháng cao
Trang 32Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
23
Do nuôi trên ñệm lót lên men phân và nước tiểu hầu như bị tiêu hủy nên
người ta còn gọi là phương pháp chăn nuôi không chất thải ðệm lót lên men ñã tạo
ra một môi trường mà ở ñó ñộng vật nuôi có thể khôi phục bản năng sống tự nhiên của chúng là ñược tự do ñi lại chạy nhẩy, tìm kiếm, ñào bới…nên phương pháp chăn nuôi trên ñệm lót lên men còn ñược gọi là phương pháp chăn nuôi tự nhiên
ðặc ñiểm của ñệm lót lên men:
• Tạo cho chuồng nuôi có ñược một tiểu khí hậu tốt: nhiệt ñộ ñộ ẩm thích hợp, không khí trong lành, không có mùi thối và khí ñộc, giảm thiểu vi sinh vật gây bệnh
• Không cần phải thu dọn phân và tẩy rửa chuồng trong suốt quá trình nuôi
• ðộn lót lên men không dễ bị lên mốc và biến chất, năng lực phân giải mạnh
• Trong quá trình nuôi dưỡng, có thể sử dụng các xử lý tiêu ñộc bình thường
mà không ảnh hưởng ñến công năng của nó
• Tuổi thọ của ñệm lót có thể duy trì vài năm Nếu thực hiện tốt vấn ñề quản lý
và bảo dưỡng như ñã nêu ở trên thì có thể duy trì thời gian sử dụng trên 6 năm
Lưu ý: Vào mùa mưa, sau khi làm xong ñệm lót có thể thả lợn vào ngay vì trời lạnh sự lên men chậm Do vậy, tận dụng nhiệt ñộ của lợn ñể làm tăng lên men Vào mùa khô thì trong 1 – 2 ngày ñầu ñã lên men mạnh, ñạt nhiệt ñộ trên 400C Dưới ñộ sâu 30cm có thể ñạt nhiệt ñộ 700C, nhưng chỉ duy trì trong thời gian ngắn Sau khi lên men kết thúc, tiến hành bỏ bạt phủ, ñồng thời cào cho lớp bề mặt (sâu
khoảng 20cm) cho tơi, ñể thông khí sau 1 ngày mới thả lợn
Cũng nhờ những lợi thế về mặt vệ sinh và môi trường trên mà sản phẩm chăn nuôi có ñộ vệ sinh an toàn thức phẩm rất cao Về mặt kinh tế, ñây là một công nghệ ñưa lại hiệu quả cao nhờ tiết kiệm ñược 80% nước dùng (chỉ dùng nước cho uống và phun giữ ẩm), tiết kiệm ñược 60% sức lao ñộng chăn nuôi (không phải tắm cho gia súc, không phải rửa chuồng và dọn phân), tiết kiệm ñược 10% thức ăn (nhờ lợn ăn ñược nguồn VSV sinh ra trong ñộn lót không những cung cấp nguồn protein chất lượng cao về dinh dưỡng và còn là một nguồn probiotics có tác dụng kích thích tiêu hóa và kích thích VSV có lợi trong
Trang 33Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
24
ựường ruột phát triển), giảm thiểu ựược chi phắ thuốc thú y (do lợn ắt khi bị bệnh
và chết) (Nguyễn Thị Tuyết Lê, 2013)
2.3 Tổng quan các nghiên cứu môi trường trong chăn nuôi
để giải quyết bài toán về môi trường, các nhà quản lý môi trường trên thế giới cũng như Việt Nam ta thường áp dụng các biện pháp kỹ thuật, ựưa các trang thiết bị vào quá trình xử lý nhằm giữ lại các chất ô nhiễm hoặc chuyển chúng từ dạng ựộc sang dạng không ựộc, thải ra môi trường Dưới ựây là một số công trình nghiên cứu xử lý chất thải phát sinh từ chăn nuôi lợn
a) Nghiên cứu vi sinh vật ựể xử lý chất thải chăn nuôi dạng rắn (Phạm Bắch Liên, Vi sinh vật học, đại học Khoa học tự nhiên)
đây là công trình ựầu tiên ở Việt Nam nghiên cứu một cách có hệ thống, từ hiện trạng chất thải rắn ở trang trại chăn nuôi tập trung ựến sản xuất và ứng dụng thành công chế phẩm VSV xử lý có hiệu quả chất thải chăn nuôi, giảm ô nhiễm môi trường và rút ngắn thời gian chuyển hóa các chất hữu cơ từ 3 Ờ 4 tháng xuống còn
21 Ờ 30 ngày, ựánh giá ựược hiệu quả của phân hữu cơ chế biến từ chất thải chăn nuôi ựối với cây trồng
Kết quả nghiên cứu:
- đã tuyển chọn và ựịnh danh ựược bộ chủng giống gồm: 1chủng xạ
khuẩn Streptomyces griseosporeus (ký hiệu XK112) phân giải xenluloza; 1chủng vi khuẩn Bacillus licheniformis (B20) phân giải tinh bột; 1chủng vi khuẩn
Bacillus subtilis (B15) phân giải protein và 1chủng vi khuẩn lactic Lactobacillus
plantarum (LH19) ức chế vi khuẩn gây bệnh ựường ruột, vi khuẩn gây thối Cả 4
chủng trên ựều có hoạt tắnh sinh học cao, an toàn với người, cây trồng, vật nuôi và môi trường; có ựặc ựiểm phù hợp ựể sản xuất chế phẩm vi sinh vật xử lý chất thải
chăn nuôi dạng rắn
- Xác ựịnh ựược ựiều kiện nhiệt ựộ và pH nuôi cấy thắch hợp ựối với sinh
trưởng và hoạt tắnh sinh học của chủng XK112 tương ứng là 35-550C, pH 8,0; của chủng B20 là 37-500C, pH 6,0-8,0; của chủng B15 là 30-500C, pH 6,0-8,0 và của chủng LH19 là 30-400C, pH 5,0-8,0 Ion Ca2+ làm tăng hoạt tắnh và ựộ
6,0-bền amylaza của chủng B20 và proteaza của chủng B15 Bacterioxin của chủng vi
Trang 34Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
25
khuẩn lactic LH19 có khối lượng phân tử là 3,5 kDa và có ựặc ựiểm tương tự nhóm plantarixin C Glucoza, rỉ ựường và amoni xitrat là nguồn hydratcacbon và
nitơ vô cơ thắch hợp cho môi trường nuôi cấy chủng vi khuẩn LH19
- đã xây dựng ựược quy trình sản xuất và sử dụng chế phẩm vi sinh vật ựể
xử lý chất thải chăn nuôi dạng rắn làm phân bón hữu cơ
(Chất thải chăn nuôi + than bùn, trấu,
rơm rạ khô theo tỷ lệ 1:1 ựến 1:2)
- Sử dụng chế phẩm vi sinh vật xử lý chất thải chăn nuôi dạng rắn làm giảm tỷ lệ các bon hữu cơ gấp hai lần so với ựối chứng, rút ngắn ựược thời gian
xử lý chất thải chăn nuôi xuống 21 ngày; làm giảm gần 80% khắ H2S và trên 70% khắ NH3 từ chất thải chăn nuôi, do ựó làm giảm mùi hôi thối sau 2-3 ngày xử lý Phân hữu cơ sau xử lý ựáp ứng các yêu cầu chỉ tiêu dinh dưỡng, ựộ hoai mục và an
Làm khô, ựóng bao, kiểm tra, sử dụng
Trang 35Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
26
b) Thử nghiệm bổ sung chế phẩm sinh học trong mô hình xử lý nước thải chăn nuôi của trại heo ðồng Hiệp (Bá Lan Hanh, ðại học Nông Lâm TP.HCM, Công nghệ sinh học)
ðề tài tiến hành tại 2 ñịa ñiểm: ðại học Nông Lâm TP.HCM và trại ðồng Hiệp, Củ Chi Phân tích các chỉ tiêu pH, COD, BOD5, E.coli ñể ñánh giá hiệu quả
xử lý
Kết quả thu ñược từ qua trình thực hiện ñề tài như sau:
- Thử nghiệm tại ðHNL: pH sau thử nghiệm tăng so với trước thử nghiệm (trước thử nghiệm pH=7,58; nghiệm thức BET-ORGA pH=8,15; nghiệm thức ENCHOICE pH=7,9 và nghiệm thức ñối chứng pH=7,64) Chỉ tiêu COD cũng giảm
so với trước thử nghiệm, nghiệm thức BET-ORGA ñạt hiệu quả xử lý cao nhất 83,3%, tiếp theo là nghiệm thức ENCHOICE 75% và thấp nhất là nghiệm thức ñối chứng 66,7% Chỉ tiêu BOD5 cũng giảm rất nhiều so với trước thử nghiệm, trong ñó ñạt hiệu quả xử lý BOD cao nhất là nghiệm thức BET-ORGA 93,9%, tiếp theo là nghiệm thức ENCHOICE 89,4% và thấp nhất là nghiệm thức ñối chứng 87,9% Lượng E.coli chỉ giảm với nghiệm thức BET-ORGA
- Thử nghiệm tại Củ Chi: pH sau thử nghiệm cũng tăng so với trước thử nghiệm (trước thử nghiệm pH=7,27; nghiệm thức BET-ORGA pH=8,15; nghiệm thức ENCHOICE pH=7,9 và nghiệm thức ñối chứng pH=7,64) Chỉ tiêu COD giảm
so với trước thử nghiệm, nghiệm thức BET-ORGA ñạt hiệu quả xử lý cao nhất 84,1%, tiếp theo là nghiệm thức ENCHOICE 79,4% và thấp nhất là nghiệm thức ñối chứng 69,9% Chỉ tiêu BOD5 cũng giảm rất nhiều so với trước thử nghiệm, trong ñó ñạt hiệu quả xử lý BOD cao nhất là nghiệm thức BET-ORGA 91,5%, tiếp theo là nghiệm thức ENCHOICE 89,6% và thấp nhất là nghiệm thức ñối chứng 85,4% Lượng E.coli cũng chỉ giảm với nghiệm thức BET-ORGA
Như vậy, qua quá trình thực hiện ñề tài cho thấy ñược là có thể bổ sung chế phẩm sinh học ñể nâng cao hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi của trại heo ðồng Hiệp, trong ñó chế phẩm BET-ORGA ñạt hiệu quả xử lý cao nhất
Trang 36Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
27
c) đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn bằng hầm Biogas quy
mô hộ gia ựình ở Thừa Thiên Huế (Nguyễn Thị Hồng, Phạm Khắc Liệu, Trường đại học Khoa học, đại học Huế Tạp chắ khoa học, đại học Huế, tập 73, số 4, năm 2012)
đối tượng: đối tượng nghiên cứu là nước thải chăn nuôi lợn ựầu vào và ựầu
ra của 9 hầm Biogas ở thành phố Huế, huyện Phú Vang và thị xã Hương Thủy
Kết quả nghiên cứu:
- đánh giá hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn của một số hầm Biogas:
Kết quả phân tắch ựược trình bày ở bảng cho thấy, hiệu quả xử lý của hầm Biogas ựối với các thông số hữu cơ, chất rắn lơ lửng, dinh dưỡng và vi sinh vật
Bảng 2.9: Hiệu quả xử lý nước thải chăn nuôi lợn của hầm Biogas ở Thừa Thiên Huế
(TB ổ s) mg/l
Nồng ựộ ựầu ra (TB ổ s) mg/l
Kết luận: Các hầm Biogas ựược khảo sát ở Thừa Thiên Huế có khả năng xử
lý khá tốt các chất hữu cơ (trung bình COD giảm 84,7%, BOD5 giảm 76,3%, chất rắn lơ lửng (trung bình SS giảm 86,1%, VSS giảm 85,4%), và vi sinh vật gây bệnh
(giảm 51,2%) đối với các chất dinh dưỡng (N,P), hầm Biogas chỉ xử lý giảm một
phần (trung bình TKN giảm 11,8%, T- P giảm 7,0%)
Nồng ựộ chất ô nhiễm trong nước thải ựầu ra của hầm biogas còn khá cao, vượt tiêu chuẩn cho phép nhiều lần, ựặc biệt là chất dinh dưỡng để ựủ ựiều kiện
xả thải ra môi trường, nước thải ựầu ra cần ựược tiếp tục xử lý
Trang 37Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
28
Phần 3 Ờ NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
3.1 địa ựiểm, thời gian và ựối tượng nghiên cứu
địa ựiểm: địa ựiểm nghiên cứu ựược thực hiện tại xã Nam Anh, huyện Nam đàn, tỉnh Nghệ An
Thời gian: Từ tháng 07/2012 ựến tháng 05/2013
đối tượng: Các hộ chăn nuôi lợn tại xã Nam Anh, huyện Nam đàn, tỉnh Nghệ An
3.2 Nội dung nghiên cứu:
- Tìm hiểu ựiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Nam Anh, huyện Nam đàn, tỉnh Nghệ An
- Tìm hiểu hiện trạng chăn nuôi lợn ở xã Nam Anh
- đánh giá ảnh hưởng của hoạt ựộng chăn nuôi lợn tới môi trường tại xã Nam Anh, huyện Nam đàn
- đề xuất giải pháp chăn nuôi lợn nhằm BVMT
3.3 Phương pháp nghiên cứu
3.3.1 Phương pháp thu thập tài liệu thứ cấp:
đề tài thu thập các số liệu, thông tin thứ cấp (các số liệu thống kê hàng năm
về tình hình chăn nuôi) ựược thu thập tại xã Nam Anh; huyện Nam đàn và Sở NN&PTNN tỉnh Nghệ An
3.3.2 Phương pháp ựiều tra phỏng vấn
Phương pháp này ựược tiến hành qua phỏng vấn, ựiều tra các ựối tượng trong
xã nghiên cứu thông qua bảng câu hỏi ựiều tra lập sẵn
- Chọn mẫu ựiều tra: căn cứ vào số lượng, quy mô, cơ cấu (phân loại các ựối tượng nghiên cứu về chăn nuôi lợn như lợn nái, lợn thịt, lợn con, lợn choai ựể nắm tổng lượng các ựối tượng chăn nuôi) của các hộ chăn nuôi lợn khác nhau ở xã nghiên cứu Các hộ này phải ựặc trưng, có ảnh hưởng lớn ựến ngành chăn nuôi trong xã
Trong quá trình nghiên cứu, tìm hiểu thực tế trong các hộ chăn nuôi ở xã Nam Anh, dựa vào ựiều kiện tự nhiên của xã và thực tế các hộ chăn nuôi lợn, ựể
Trang 38Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
29
thuận tiện cho việc ựiều tra và ựảm bảo tắnh sát thực chúng tôi tiến hành chia ra các nhóm hộ khác nhau ựể ựiều tra Với quan ựiểm chọn mẫu trên, chúng tôi ựã tiến hành ựiều tra 45 hộ gia ựình chăn nuôi lợn trong xã Nam Anh
3.3.3 Phương pháp chuyên gia
Tham vấn các ý kiến của các chuyên gia, các nhà khoa học liên quan, những người có kinh nghiệm trong lĩnh vực chăn nuôi, môi trường, khắ tượng, nhằm xác ựịnh các giải pháp và quy hoạch vùng chăn nuôi, giảm thiểu ô nhiễm môi trường ở
xã Nam Anh, huyện Nam đàn nói riêng và ở Nghệ An nói chung
3.3.4 Phương pháp xử lý số liệu:
Ước tắnh lượng chất thải (Vũ đình Tôn và Cs, 2010) như sau:
Tổng phân Lợn nái:
+ Nái mang thai = N*2*114*Mức ăn/con/ngày*0,43
+ Nái nuôi con = N*2*Thời gian nuôi con*Mức ăn/con/ngày*0,43
+ Nái chờ phối = N*Thời gian chờ phối*2*Mức ăn/con/ngày*0,43
+ Nái hậu bị = N*Thời gian nuôi hậu bị* Mức ăn/con/ngày*0,46
Tổng phân lợn con cai sữa:
+ Lợn con cai sữa = N*Thời gian nuôi*Mức ăn/con/ngày*0,59
Tổng phân lợn thịt:
+ Từ 15 - 30 kg = N*Thời gian nuôi*Mức ăn/con/ngày*0,61
+ Từ 30 - 60 kg = N*Thời gian nuôi*Mức ăn/con/ngày*0,48
+ Từ 60 - xuất chuồng = N* Thời gian nuôi* Mức ăn/con/ngày*0,46
Ghi chú: N: là tổng số lợn nuôi tại thời ựiểm ựiều tra; 2: là số lứa/năm;
114: là thời gian mang thai trung bình
Kiểm kê khắ nhà kắnh theo phương pháp của IPCC (1996) dựa vào Hệ số phát thải (SIF) tắnh theo ựầu gia súc (trắch dẫn từ WMO & UNEP, 1996)
- Sử dụng phương pháp luận của IPCC về kiểm kê khắ nhà kắnh (KNK) khu vực chăn nuôi (Tier 2) Trong ựó, Hệ số phát thải của tiêu hóa thức ăn gia súc là biến số của GE (Tổng lượng năng lượng gia súc cần cho quá trình duy trì, sinh trưởng, ra sữa, kiếm thức ăn, sinh sản, lao tácẦ, ựơn vị tắnh là MJ/gia súc/ ngày )
Trang 39Trường ðại học Nông nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
………
30
Hệ số phát thải của chất thải gia súc là biến số của GE và MS% (tỉ lệ % chất thải gia súc theo các loại kiểu thu gom)
- Các số liệu ñầu vào xây dựng hệ số phát thải và số liệu hoạt ñộng cho kiểm
kê KNK ñược thu thập, ñánh giá, kiểm tra so sánh từ các nguồn thông tin của các
Cơ quan Nhà nước (Cục Chăn nuôi, Bộ NN&PTNT), các Viện nghiên cứu như Viện Chăn nuôi, Viện Chiến lược và Phát triển NN&NT và các Trung tâm Nghiên cứu khác Nguồn số liệu từ FAO cũng ñược sử dụng tham khảo
- Sau khi xây dựng các hệ số phát thải của quốc gia, tiến hành tính toán kiểm
kê KNK của chăn nuôi trâu bò Việt Nam So sánh kết quả này với các kết quả tính toán KNK sử dụng các hệ số phát thải mặc ñịnh của IPCC
ðề tài sử dụng phần mềm Excel, vẽ biểu ñồ, ñồ thị thống kê so sánh số liệu Các kết quả nghiên cứu ñược trình bày dưới dạng bảng thống kê
Trang 40Trường đại học Nông nghiệp Hà Nội Ờ Luận văn thạc sỹ khoa học Nông nghiệp
ẦẦẦ
31
Phần 4 Ờ KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
4.1 điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội xã Nam Anh
4.1.1 điều kiện tự nhiên
a) Vị trắ ựịa lý
Nam Anh là xã nằm chếch về phắa Bắc huyện Nam đàn, cách trung tâm huyện lỵ khoảng 7km, có ranh giới tiếp giáp như sau:
Phắa Bắc giáp xã Nghi Công Nam Ờ huyện Nghi Lộc
Phắa Nam giáp xã Xuân Hòa
Phắa đông giáp xã Nam Xuân
Phắa Tây giáp xã Nam Thanh
b) địa hình, ựịa mạo
Nam Anh cách thành phố Vinh chừng 20 km và nằm dưới chân chân núi đại Huệ, là nơi có con sông đào chảy qua Là vùng bán sơn ựịa, ựịa hình, ựất ựai ựa dạng, xã có tổng diện tắch tự nhiên 1.281,73ha ựược sử dụng như sau:
đất nông nghiệp 1.019,94ha, chiếm 79,57% diện tắch ựất tự nhiên
đất phi nông nghiệp 243,39ha, chiếm 18,99%
đất chưa sử dụng 18.50ha, chiếm 1,44%
Xã Nam Anh bao gồm 9 xóm: xóm 1, xóm 2, xóm 3, xóm 4, xóm 5, xóm 6, xóm 7, xóm 8, xóm 9
4.1.2 điều kiện kinh tế - xã hội xã Nam Anh
4.1.2.1 Dân số, lao ựộng, việc làm và thu nhập
a Dân số
Dân số trung bình của xã năm 2010 là 7.596 người với tổng số hộ 1.793 hộ được phân bố trên 9 xóm, tăng bình quân 1% trong giai ựoạn 2001 Ờ 2005 và ựang
có xu hướng giảm trong vài năm gần ựây (Bình quân 0,7% năm giai ựoạn 2006 Ờ
2010 ), hàng năm xã thực hiện tốt các chỉ tiêu kế hoạch hóa dân số, phấn ựấu tỷ lệ phát triển dân số tự nhiên xuống 10%o đến năm 2015 quy mô dân số là 7.041 người Chất lượng dân số ngày càng ựược nâng cao, trắ lực của dân số ựạt mức bình quân của huyện